JPH07508733A - 白血病抑制因子結合蛋白 - Google Patents
白血病抑制因子結合蛋白Info
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- JPH07508733A JPH07508733A JP6502757A JP50275794A JPH07508733A JP H07508733 A JPH07508733 A JP H07508733A JP 6502757 A JP6502757 A JP 6502757A JP 50275794 A JP50275794 A JP 50275794A JP H07508733 A JPH07508733 A JP H07508733A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
白血病抑制因子結合蛋白
本発明は、白血病抑制因子結合蛋白質(LBP)、特に可溶性LBP、その用途
およびこれを含む組成物に関するものである。
白血病抑制因子(L I F)は多機能性糖蛋白であり、ある種の骨髄性白血病
セルラインにおける分化の誘導、正常胚性幹細胞における分化の抑制、骨芽細胞
およびDA−1造血細胞の増殖刺激および巨核球前駆体に対するインターロイキ
ン−3(IL−3)の増殖作用の強化を含シ広範なタイプの組織および細胞に対
する作用をもつ。機能的には、上記因子は、アドレナリン作動性からコリン作動
性モードへ自律神経のシグナル伝達を切り替え、骨からのカルシウム放出を刺激
し、肝細胞による急性期蛋白の産生を刺激し、脂肪細胞1へのリボ蛋白質リパー
ゼによる脂質輸送を抑制することによって脂肪蓄積の喪失を誘導することができ
る。
LIFの全既知標的組織において同調応答を必要とするあらゆる状況を想定する
ことは難しいため、この作用配列は不可解である。従って、LIFの作用は、恐
ら(はLIF産生細胞およびLIF応答細胞の同時局在により制限されるように
設計されていると思われ、LIF産生は厳重に調節されている。しかしながら、
かかる配列の結果、LIFは、血液および他の体液を含む循環系へある程度放出
されると思われる。
本発明に至るまでの研究において、本発明者らは、LIFの生物活性を抑制し得
る血清中のLIF結合蛋白質を発見した。このLIFきっ抗物質が同定されたた
め、現在ではLIF治療における抑制力が大きくなり、治療上望ましくない局所
投与されたLIFの何らかの全身作用は阻止され得る。本発明はまた、LIF関
連疾患または症状の処置に有用な新規薬剤を提供する。一実施態様において、本
発明者らは、LIF結合蛋白の抑制効果が、異種系、すなわち−は乳類から得ら
れたLIF結合蛋白質が別のは乳類におけるLIF抑制に使用される場合により
著しくなり得ることを見出した。
従って、本発明の一態様は、は乳類から単離され得る可溶性形態のLIF結合蛋
白1t(LBP)を提供する。
さらに特定すれば、本発明は、第一は乳動物種から得られる可溶性形態の分離L
BPに関するものであって、前記LBPは、その前記第一は乳動物種由来のしI
FがM1骨髄性白血病細胞の分化を誘導する能力を抑制し得る度合と比べて、第
二は乳動物種由来のLIFの同能力をインビトロでかなりの程度まで抑制するこ
とができる。
分離LBPは、重量、生物活性または他の慣用的測定手段により測定されたとこ
ろによると、好ましくは、それが溶液または組成物中で分子の少なくとも20%
、好ましくは少なくとも50%、さらに好ましくは少なくとも70%、より一層
好ましくは少なくとも85%を占めるという意味で生物学的に純粋である。LB
Pは分離されているが、それはまた組成物形態の場合もあり得る。本発明のこの
態様によると、第一は乳動物種から得られる可溶性形態のLBPを含む組成物が
考えられる。ここで前記LBPは、それが前記第一は乳動物種からのLIFがM
1骨髄性白血病細胞の分化を誘導する能力を抑制し得る度合と比べて第二は乳動
物種由来のLIFの同能力をインビトロでかなりの程度まで抑制し得、前記組成
物はLBP特性をもたない蛋白質分子を実質的には含まない。
第一は乳動物種から得られる可溶性形態の分離LBPは、さらに、このLBPが
、前記の第一は乳動物種由来のLIFに関する結合親和力と比べた場合第二は乳
動物種からのLIFに関して少なくとも100倍高い結合親和力を有することを
特徴とする。
本発明によると、第一は乳類は、好ましくはヒト、マウスまたはラットまたは他
のネズミ科動物、ブタ、ウシ、ヒツジまたは他の反すう動物、ヤギ、ウマまたは
霊長動物である。また第二は乳類は、ヒト、マウスまたはラットまたは他のネズ
ミ科動物、ブタ、ウシ、ヒツジまたは他の反すう動物、ヤギ、ウマまたは霊長動
物であり得る。好ましくは、第一は乳類はヒト以外のは乳類であり、第二は乳類
はヒトである。最も好ましくは、第一は乳動物種はマウスであり、第二は乳動物
種はヒトである。
従って、好ましい態様において、本発明は、ネズミ科動物から単離され得る可溶
性形態のLBPに関するものである。さらに特定すれば、本発明は、ネズミ科動
物から単離され得る可溶性形態のLBPを提供し、前記LBPは、ネズミLIF
と比べてヒトLIFをより強力に抑制し得る。
分離LBPは、自然に存在する分子、自然に存在する誘導体、その一部または断
片であり得るか、または組換えまたは合成誘導体、その一部または断片を含む分
子の組換えまたは合成形態であり得る。LBPは、天然グリコノル化、部分的グ
リコリル化または非グリコリル化され得るか、または自然に存在する分子から改
変されたグリコジル化パターンを有し得る。この分子に対し、例えばN−グリカ
ナーゼ処理を施した結果、脱グリコジル化または実質的脱グリコジル化分子が生
成され得る。ここでLBPの「誘導体」は、一般に、自然に存在する配列に対す
るアミノ酸残基の単一または多数のアミノ酸挿入、欠失および/または置換、ま
たはLBPに伴う分子、例えば炭水化物部分の挿入、欠失および/または置換を
含むものと考えられる。「誘導体」はまた、LBPのアミノ酸配列と少な(とも
45%のアミノ酸配列類似性をもつ分子であると考えられる。
LBPのアミノ酸挿入誘導体は、アミノおよび/またはカルボキシル末端融合体
並びに単一または多数のアミノ酸の配列内挿入体を含む。挿入アミノ酸配列変異
体は、1個またはそれ以上のアミノ酸残基が蛋白中の予め定められた部位へ導入
されているものであるが、生成した産物の適当なスクリーニングで無作為な挿入
も可能である。欠失変異体は、配列から1個またはそれ以上のアミノ酸が除去さ
れていることを特徴とする。置換アミノ酸変異体は、配列中の少なくとも1個の
残基が除去され、異なる残基がその場所に挿入されているものである。典型的な
置換は、下記表1に従い行なわれたものである。
表1
アミノ酸置換に好適な残基
もとの残基 例示的置換
A la S er
Arg Lys
His Asn5Gin
Lys ArgSGin、 Glu
Met 、Leu、 I 1e
Phe Met、 Leu、 Tyr
L’BPがアミノ酸置換により誘導体化されている場合、アミノ酸1よ、一般1
こ類似特性、例えば疎水性、親水性、電気陰性、巨大側鎖などを有する他のアミ
ノ酸により置換される。アミノ酸置換は典型的には単−残基番二関して行なわれ
る。アミノ酸挿入は通常的1−10アミノ酸残基の程度であり、欠失1よ糸り1
−20残基の範囲である。好ましくは、欠失または挿入は隣接対で行なわれ、す
なわち2残基の欠失または2残基の挿入となる。
上記に示されたアミノ酸変異体は、当業界ではよ(知られtこペプチド合成技術
、例えば固相ペプチド合成(14)などを用いて、また(ま組換えDNA操(乍
(こより容易に行なわれ得る。既知または部分的既知配列を有するDNAで予め
定められた部位における置換突然変異誘発技術は公知であり、例えばM13突然
変異変異性がある。置換、挿入または欠失変異体として現れる変異蛋白質を製造
するためのDNA配列の操作は、好都合には例えばマニアチス等(” )に記載
されている。
本発明LBPの組換えまたは合成突然変異体および誘導体の他の例は、LBPに
伴う分子、例えば炭水化物、脂質および/または蛋白質またはポリペプチドの単
一または多数の置換、欠失および/または付加を含む。
−態様において、LBPにおけるそのカルボキシ末端先端部分が先端切除される
ことにより、前記LBPは可溶性にされている。
別の態様において、LBPは、前記第一および第二は乳動物種から得られたLB
P間の融合分子である。
この態様によると、LBPを特定する融合ポリペプチドが提供され、前記融合ポ
リペプチドは第一および第二アミノ酸配列を含む。ここで、前記第一アミノ酸配
列は第一は乳動物種からのLBPから誘導され得、前記第二アミノ酸配列は第二
は乳動物種からのLBPから誘導され得、この場合、前記第一は乳動物種からの
LBPは、それが前記第一は乳動物種からのLIFがM1骨髄性白血病細胞の分
化を誘導する能力を抑制し得る度合と比べて、前記第二は乳動物種からのLIF
の同能力をインビトロでかなりの程度まで抑制することができるため、前記融合
ポリペプチドは、前記第一は乳動物種からのLIFよりもかなりの程度まで前記
第二は乳動物種からのLIFを抑制する能力を保持している。
好ましい態様において、第一は乳動物種は、マウス、ラットまたは他のネズミ科
動物、ブタ、ウシ、ヒツジまたは他の反すう動物、ヤギ、ウマまたは霊長動物で
あり、第二は乳動物種はヒトである。最も好ましくは、第一は乳動物種はマウス
であり、融合ポリペプチドはマウスLBPの「ヒト化」形態として称される。上
記分子は、前記第二は乳類からのLBPを前記第一は乳類に投与することにより
抗原性免疫応答の可能な誘導を回避または軽減する場合に特に有利である。
本発明のこの最も好ましい態様によると、LBPを特定する融合ポリペプチドが
提供され、前記融合ポリペプチドは第一および第二アミノ酸配列を含む。ここで
前記第一アミノ酸配列はマウスからのLBPから誘導され得、前記第二アミノ酸
配列はヒトからのLBPから誘導され得、この場合、前記融合ポリペプチドは、
それがマウスLIFがM1骨髄性白血病細胞分化を誘導する能力を抑制し得る度
合と比べて、ヒト由来のLIFの同能力をインビトロでかなりの程度まで抑制し
得、そしてヒトへ前記融合ポリペプチドを投与すると、天然または組換えマウス
LBPをヒトに投与した場合と比べて前記融合ポリペプチドに対する免疫応答は
実質的に低減化される。好都合には、「免疫応答」は、分子に特異的な抗体の力
価により測定され、および/または細胞免疫応答の範囲を含む。
融合ポリペプチドは、ある範囲の適当な方法により製造され得るが、好都合には
、hLIFレセプターα鎖への結合性および図9で概略を示した実験で報告され
たものに類似したマウスLIFレセプターα鎖(mLBP)への非常に高い親和
力による結合性の両方を付与するhLIF分子上の部位に関する地図を作成すべ
(発明者らにより使用される方法と類似した方法により製造される。特に、hL
BP分子フレーム構造を用いて一連のマウス−ヒトmLBPキメラ分子を構築す
ることにより、hLBP配列への置換に必要なhLIFアミノ酸残基の最小数が
決定され、hLBP独特の特性を有する分子が作成される。
請求の範囲を含む本明細書中におけるrLBPJという表示は、上記LBPを特
定する融合ポリペプチドを指すものを包含する。
また、「類似体」および「誘導体」という語は、そのインビボまたはインビトロ
での高い安定性および/または効力を特徴とするLBPの機能的化学均等物質を
包含する。「類似体」および「誘導体」という語はまた、上記LBPのアミノ酸
誘導体を包含する。
ここで考えられるLBPの類似体は、側鎖への修飾、非天然アミノ酸の組み込み
および/または分子の誘導体化並びにLBP分子またはその類似体に立体配座的
拘束を強いる架橋剤および他の方法の使用を含むが、これらに限定されるわけで
はない。本発明により考えられる側鎖修飾の例には、例えばアルデヒドとの反応
、次いでNaBH4での還元による還元的アルキル化、メチルアセチミデートに
よるアミド化、無水酢酸によるアシル化、シアネートによるアミノ基のカルバモ
イル化、2.4.6− トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)によるアミ
ノ基のトリニトロベンジル化、こはく酸無水物およびテトラヒドロフタル酸無水
物によるアミノ基のアシル化、およびピリドキサルー5°−燐酸によるリジンの
ビオチニル化、次いでNaBHsでの還元によるアミノ基の修飾がある。
アルギニン残基のグアニジノ基は、試薬、例えば2.3−ブタンジオン、フェニ
ルグリオキサルおよびグリオキサルとの複素環縮合生成物の形成により修飾され
得る。
カルボキシル基は、O−アシルイソ尿素形成によるカルボジイミド活性化、次い
で例えば対応するアミドへの後続的誘導体化により修飾され得る。
スルフヒドリル基は、ヨード酢酸またはヨードアセトアミドによるカルボキシメ
チル化、システィン酸への過蟻酸酸化、他のチオール化合物との混合ジスルフィ
ドの形成、マレイミド、無水マレイン酸または他の置換マレイミドとの反応、4
−クロロ水銀ベンゾエート、4−クロロ水銀フェニルスルホン酸、塩化フェニル
水銀、2−クロロ水銀−4−二トロフェノールおよび他の水銀剤を用いた水銀誘
導体の形成、アルカリpHでのシアネートによるカルバモイル化といった方法に
より修飾され得る。
トリプトファン残基は、例えばN−ブロモスクシンイミドによる酸化または2−
ヒドロキシ−5−ニトロベンジルプロミドまたはスルフェニルハライドによるイ
ンドール環のアルキル化により修飾され得る。他方チロシン残基は、テトラニト
ロメタンによるニトロ化により改変され、3−ニトロチロシン誘導体が形成され
得る。
ヒスチジン残基のイミダゾール環の修飾は、ヨード酢酸誘導体によるアルキル化
またはジエチルピロカルボネートによるN−カルボエトキシル化により達成され
得る。他のタイプの修飾としては、チロシンのヨウ素化およびリジンのビオチニ
ル化がある。
蛋白合成中における非天然アミノ酸および誘導体の組み込みの例には、ノルロイ
シン、4−アミノ酪酸、4−アミノ−3−ヒドロキシ−5−フェニル吉草酸、6
−アミノヘキサン酸、t−ブチルグリノン、ノルバリン、フェニルグリノン、オ
ルニチン、サルコツン、4−アミノ−3−ヒドロキシ−6−メチルへブタン酸、
2−チェニルアラニンおよび/またはアミノ酸のD−異性体の使用があるが、こ
れらに限定されるわけではない。
架橋剤は例えば3D立体配座を安定化するのに使用され得、ホモ2官能架橋剤、
例えば(CHz)nスペイサ−基(ただし、n=l〜n=6)を有する2官能イ
ミドエステル、グルタルアルデヒド、N−ヒドロキノスクシンイミドエステル、
および普通はアミノ反応性部分、例えばN−ヒドロキシスクシンイミドおよび別
の基特異的反応性部分、例えばマレイミドまたはジチオ部分(SH)またはカル
ボジイミド(C○○H)を含むヘテロ2官能試薬が用いられる。さらに、ペプチ
ドは、例えばCおよびN −メチルアミノ酸の組み込み、アミノ酸のCおよびC
β原子間α α α
の二重結合の導入、および共有結合の導入、例えばNおよびC末端間、2側鎖間
または側鎖およびNまたはC末端間のアミド結合形成による環状ペプチドまたは
類似体の形成により立体配座的に拘束され得る。
本発明のLBP分子はまた、ポリエチレングリコール(PEG)または他の均等
または類似脂肪酸を用いてPEG修飾(pegolate)されることにより、
蛋白の安定性および/または半減期の増加を促進し得る。この点について、好都
合には、PEGを用いてインターロイキン1のインビボ半減期を増加させる方法
について報告しているアメリカ合衆国特許第5089261号を参考にすること
ができる。
好都合には、LBPは、血液、血清または他の生物学的液体試料からの精製また
は手積製形態であり得る。より好都合には、LBPは、固定LIFカラムによる
アフィニティー・クロマトグラフィー、アニオン交換クロマトグラフィー、サイ
ズ排除クロマトグラフィーおよびプレバラティブ天然ポリアクリルアミドゲル電
気泳動を用いる逐次分画化により精製または手積製され得る。LBPが特定生物
試料から濃厚化された場合、本発明の範囲から逸脱することな(、前記方法の1
つまたはそれ以上を改変するか、または類似もしくは均等内容の方法と置き換え
ることができる。
LIFアフィニティー・カラムで使用されるLIFは、一般に、第一は乳類、す
なわちLBPおよびLlの両方とも同じは乳類に由来するが、精製されるLBP
と結合し得るLIFであればアフィニティー・カラムで使用され得る。
好都合には、LBPの精製は、標識LIFおよび好ましくは放射性標識L4Fへ
の結合により例えば公知1”1−LIF結合検定を用いてモニターされる。LB
P活性の他のモニタ一手段もあり、例えば競争的検定によるLIF活性の特異抗
体結合または阻害が使用され得る。
総括的に上述した要領で精製された場合、本発明の好ましい態様によるネズミL
BP(mLBP)は、5DS−PAGE測定によるとグリコジル化形態で約90
000″:10000ダルトンおよび別のグリコジル化形態で65000±10
000ダルトンの見かけ上の分子量を有し、約0.5−2ナノモルの平衡解離定
数で125I−ネズミ(IILIF)と特異的に結合する。さらに、IIIL
I Fは、mLBPへの結合に関する”5 I −hL I Fとの競争におい
てヒトL I F(hL I F)よりも約1000−10000倍効力が劣る
。しかしながら、さらに重要なことに、ここに報告したインビトロ効果により示
されたところによると、+eLBPは、mL T FよりもhLIFの阻害剤と
して少なくとも100倍高い活性であり、一般には約1000倍高い活性を示す
。さらに、hLIFに対するmLBPの直接結合親和力は、mLIFの場合より
も約100倍高い。
本発明の最も好ましい態様において、mLBPは、N−末端領域にGly−Va
l−Gln −Asp −Leu −Lys −Cys −Thr −Thr
−Asn −Asn−Met −Arg −Val−Trp−Asp−Cys−
Thr−Trp−Pro−Ala−Pro−Leu(配列番号1)を含むアミノ
酸配列を有し、特に水性緩衝液には可溶性であり、5DS−PAGEにより測定
されたところによるとグリコノル化形態で90000±10000ダルトンおよ
び好ましくは90000±5000ダルトンの見かけ上の分子量を有する。
N−グリカナーゼによる処理に基づくと、−説グリコリル化形態は、SDS−P
AGE測定によると約65000±15000ダルトンおよび好ましくは650
00±10000ダルトンの分子量を有し、別の脱グリコジル化形態は約500
00±10000ダルトンの分子量を有する。本発明は、アミノ酸配列:ciy
−Val −Gin −Asp−Leu −L ys −Cys −Thr−T
hr−Asn−Asn−Met −Arg−Val−Trp−ASD−Cys−
Thr−Trp−Pro−Ala−Pro−Leu(配列番号1)と少なくとも
45%、好ましくは少なくとも55%、さらに好ましくは少なくとも65%、そ
れよりさらに好ましくは少な(とも75−85%、さらに一層好ましくは90%
より高い類似性をもっN−末端アミノ酸配列を有するLBP分子を包含する。
本発明は、LBPを特定する融合ポリペプチドを含む上記のLBPをコードする
ヌクレオチド配列またはLBPをコードする配列に相補的な配列を含む核酸分子
、好ましくは分離核酸分子を包含する。ヌクレオチド配列は、LBPの天然アミ
ノ酸配列に対応し得るか、または配列に対する単一または多数のヌクレオチド置
換、欠失および/または付加を含み得る。好ましくは、核酸は、Gly−Val
−Gln −Asp −Leu −Lys −Cys −Thr −Thr
−Asn −Asn −Met −Arg−Val −Trp−Asp −Cy
s−Thr−Trp −Pro−Ala −Pro−Leu(配列番号1)を含
むN−末端アミノ酸配列をもつLBPをコードするか、または低度、好ましくは
中程度、さらに好ましくは高度ストリンジエンシー条件下で上記アミノ酸配列を
コードするヌクレオチド配列と/ゾブリダイズし得るヌクレオチド配列を含む。
別の言い方で付は加えると、ハイブリダイズするヌクレオチド配列は、上記アミ
ノ酸配列をコードするヌクレオチド配列と少なくとも45%、好ましくは少な(
とも55%、さらに好ましくは少なくとも65−75%、さらに一層好ましくは
85%より高い類似性を有する。
ストリンジエンシーのレベルを定義するためには、好都合にはサムプルツク等(
15)、387−389頁を参考にすることができ、その中の11節での洗浄段
階はここでは高度ストリンジエンシーであると考えられる。ここで低度ストリン
ジエンシー洗浄は、37−45℃”’C2−3時F’10.1 % −0,5X
v/vS D S テすると定義され、中レベルのストリンジエンシーは2−3
II間≧45℃テ0.25%−〇、5%v/vSDSであると考えられる。核酸
分子の濃度、純度および供給源によっては、代替的条件も適用され得る。
特に好ましい態様において、本発明の核酸分子は、真核生物(例、CHO細胞ま
たは他のは乳類細胞、酵母細胞、昆虫細胞)および/または原核生物(例、エシ
ェリヒア・コリ)において複製および発現可能な発現ベクター中に存する。かが
る発現ベクターおよびそれにより形質転換された細胞は、本発明の組換えL B
P分子の好都合な供給源である。
本発明のLBPは、局所産生または投与されたLIFの全身効果の阻害剤として
特に有用である。処置されるは乳類に対し異種のLBPの使用が同−源LBP(
すなわち、同種は乳類からのLBP)よりも著しく高い活性を示す場合、この高
い活性は、例えばは乳類への異種蛋白導入の免疫学的結果の低減化に特に有利で
ある。また活性が高い場合、確実にLBPを特定部位に局在させることができ、
かつは乳類の他の領域に播種し得ないように可能な限り少量のLBPを投与すれ
ばよい。また、血清を含む循環液中で有効レベルのLBPを維持することにより
、例えばLIFが局所投与される場合、治療中に投与されたLIFの播種を阻止
することは、LIF療法と同時に重要であり得る。
従って、本発明の別の態様は、は乳類におけるLIFの活性の阻害方法であって
、前記は乳類に可溶性LBPの有効量を投与することを含む方法に関するもので
ある。
さらに特定すれば、本発明は、は乳類におCブるLIF活性の阻害方法であって
、前記は乳類に可溶性異種LBPの有効量を投与することを含む方法に関するも
のである。ここで、前記異種LBPは、LBPと同じは乳類起源のLIFの場合
よりも、処置されるは乳類において高いLIF阻害力を示し得る。
好ましくは、処置されるは乳類はヒトであり、LBPItmLBPである。
好ましくは、この方法は、治療上望ましくないが、意図されたものではないが、
または所望されていない局所産生LIFの全身作用を抑制するのに使用される。
投与は、処置されている症状に適用し得る好都合な手段により行なわれ得るが、
特に好都合にはLIFを抑制すべき部位に局所投与する。別法として、LBPは
血清レベルを高めるべ(投与され得、かつLIFは局所投与される。
LBPの有効量は処置されるは乳類および症状により異なるが、0.001μg
/ml〜100 μg/ml、好ましくは0.01 μg/ml〜50 μg/
ml、さらに好ましくは0.1 μg/+al〜20 μg/mLおよび最も好
ましくは0.5μg/l111〜lOμg/mlの血清レベルの範囲であり得る
。要求される量は、LIF活性を完全または部分的に抑制するか、または少なく
ともそれを臨床的に許容し得るレベルに低減化するのに必要とされる量である。
さらに、rLIF活性」は、LIFに伴う全活性またはこれらの活性の幾つかの
みであり得、若干の好都合な方法、例えば生物検定(9)またはレセプター結合
検定で測定され得る。
LBPは、単独または他の活性化合物、例えば限定されるわけではないがサイト
カイン、抗生物質、抗癌剤または免疫刺激または低減性化合物と組み合わせて投
与され得る。LBPおよび他の活性化合物の投与は、同時または連続投与による
ものであり得る。さらに、LBPが単独投与される場合も他の化合物との組み合
わせで投与される場合も、LBPの単一用量は充分であり得るか、または処置さ
れる症状およびは乳類および有害な臨床反応が現れるか否かによっては、多重服
用または連続注入が要求され得る。
本発明のさらに別の態様は、上記LBPおよび1種またはそれ以上の医薬的に許
容し得る担体および/または希釈剤を含む医薬組成物を提供する。医薬組成物の
製造は、レミントンズ・ファーマンニーティカル・サイエンシーズ、第17版(
マツハ・パブリンノング・カンパニー、イーストン、ペンシルバニア、アメリカ
合衆国)で総括的に検討されている。別法として、LBPは、トランスジェニッ
ク動物細胞または微生物細胞を用いて遺伝子的に投与され得る。
上記LBPを含む医薬組成物の有効成分は、最適治療応答を与えるべく調節され
た用量摂取法で投与された場合に優れた活性を呈するものと考えられる。例えば
、幾つかの分割用量は、毎日、毎週、毎月または池の適当な時間間隔で投与され
得るか、または用量は事態の緊急性による指示に応じて比例的に低減化され得る
。活性化合物は、好都合な方法、例えば経口、局所、静脈内、筋肉内、皮下、鼻
腔内、皮肉または生薬経路またはインブラント法(例、低速放出分子を使用)で
投与され得る。投与経路によっては、LBPを含む有効成分を不活化し得る酵素
、酸および他の自然条件の作用から前記成分を保護する材料で前記成分を被覆す
る必要があり得る。非経口以外の投与経路によりワクチンを投与するためには、
LBPは、その不活化を阻止する材料を用いて被覆または投与され得る。例えば
、LBPは佐剤を用いて投与され得、酵素阻害剤と共にまたはリポソームにより
同時投与され得る。
また、活性化合物は、グリセリン、液体ポリエチレングリコールおよび/または
それらの混合物および油類で製造された分散液により投与され得る。通常の貯蔵
および使用条件下において、これらの製剤は、微生物の成長を阻止するための保
存剤を含む。
注射可能用途に適した医薬形態は、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散液お
よび無菌粉末を含むものであり、その場で無菌注射可能溶液または分散液が製造
される。いずれの場合でも、前記形態は無菌でなければならず、容易に注射器で
使用できる程度に流動性でなければならない。前記形態は、製造および貯蔵条件
下で安定していなければならず、微生物、例えば細菌および真菌の汚染作用から
保護されなければならない。担体は、例えば水、エタノール、ポリオール(例、
グリセリン、プロピレングリコールおよび液体ポリエチレングリフールなと)、
それらの適当な混合物および植物油を含む溶媒または分散媒質であり得る。適切
な液性は、例えばコーティング、例えばレンチンの使用、分散液の場合に要求さ
れる粒子サイズの維持および界面活性剤の使用により維持され得る。微生物の作
用の阻止は、様々な抗生物質および抗菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール
、フェノール、ソルビン酸、トルメロサールなどにより行なわれ得る。多くの場
合、等張剤、例えば砂糖または塩化ナトリウムを含む方が好ましい。注射可能組
成物の吸収は、例えば吸収遅延剤を組成物中で使用することにより延長され得る
。
無菌注射可能溶液は、必要量の活性化合物を上記で列挙した様々な他の成分を一
般に、分散液は、基剤の分散媒質および上記で列挙したものから必要とされる他
の成分を含む無菌賦形剤に様々な滅菌有効成分(複数も可)を混入させることに
より製造される。無菌注射可能溶液製造用の無菌粉末の場合、好ましい製造方法
は真空乾燥および凍結乾燥技術であり、有効成分および追加で所望の成分があれ
ばその成分も含む粉末がその予め滅菌ろ過した溶液から得られる。
LBPが上記要領で好適に保護されている場合、分子は、例えば不活性希釈剤ま
たは同化性食用担体により経口投与され得るか、またはゼラチン硬または軟カプ
セルに封入され得るか、または錠剤に圧縮成型され得るが、または食餌療法の食
物と直接混合され得る。経口治療投与の場合、活性化合物は、賦形剤と混合され
、経口摂取用錠剤、口内用錠剤、トローチ、カプセル、エリキシル、懸濁液、シ
ロップ、カシェ剤などの形態で使用され得る。上記組成物および製剤は、少なく
とも1重量%の割合で活性化合物を含むべきである。勿論、組成物および製剤の
パーセンテージは変動し得、好都合には単位重量の約5〜約80%であり得る。
ワクチン組成物中の活性化合物の量は、適当な用量が得られる量とする。本発明
による好ましい組成物または製剤は、経口用量単位形態が約0.5μgないし2
0mgの活性化合物を含むように製造される。
また、錠剤、トローチ、丸薬、カプセルなどは、結合剤、例えばトラガカント(
グラガカント)ゴム、アラビアゴム、とうもろこし澱粉またはゼラチン、賦形剤
、例えば燐酸二カルシウム、崩壊剤、例えばとうもろこし澱粉、じゃがいも澱粉
、アルギニン酸など、滑沢剤、例えばステアリン酸マグネシウムを含み得る。甘
味剤、例えばしょ糖、乳糖またはサッカリン、または調味剤、例えばペパーミン
ト、冬緑油またはサクランボ風味剤も加えられ得る。単位形態がカプセルである
場合、上記タイプの物質に加えて、液体担体を含み得る。様々な他の物質もコー
ティングとしてまたは他の方法で用量単位の物理的形態を修飾するために存在し
得る。
例えば、錠剤、丸薬またはカプセルは、セラック、砂糖またはそれらの両方によ
り被覆され得る。70ツブまたはエリキシルは、活性化合物、甘味剤としてしょ
糖、保存剤としてメチルおよびプロピルパラベン、色素および風味剤、例えばサ
クランボまたはオレンジ風味剤を含み得る。勿論、単位用量形態製造に使用され
る材料は、医薬的に純粋かつ使用量では実質的に非毒性であるべきである。さら
に、活性化合物は、持続放出製品および製剤中に混合され得る。
本明細書で使用されている医薬的に許容し得る担体および/または希釈剤は、溶
媒、分散媒質、水溶液、コーティング、抗生および抗菌剤、等張および吸収遅延
剤などを全て包含する。医薬活性物質用の前記媒質および薬剤の使用は当業界で
は公知である。慣用的媒質または薬剤が有効成分と配合禁忌である場合を除き、
組成物中におけるその使用が考えられる。補足的有効成分も組成物中に混合され
得る。
は乳類に異種LBPを投与する場合の潜在的に不利な作用を低減化するために、
異種LBPを誘導体化または他の方法で改変することにより、処置されるは乳類
におけるその抗原性を低減化することができる。これは、LBPを処置されるは
乳類由来の蛋白と類似したものにすることにより達成され得る。例えば、LBP
は、処置されるは乳動物種に由来する蛋白またはポリペプチドまたは他の適当な
分子によりカップリングまたはマスクされ得るか、または異種LBPまたはその
一部を標的種類に由来するLBPにカップリングまたは融合し得る。特に好まし
い態様において、不ズミLBPはヒトにおいて非免疫性にされ、ヒト分子と類似
したものに誘導体化される。
本発明のさらに別の態様において、第一は乳類に由来するLBPは、第二は乳類
に由来するLIFの検出に使用される。
−態様は、生物試料からLIFを検出する方法に関するものであり、前記方法で
は、まず生物試料をは乳類からの固定化LBPと接触させる。ここで、LBPは
、それがLBPと同じは乳類に由来するLIFが示すM1骨髄性白血病細胞の分
化誘導能力を抑制し得る度合と比べて最初に挙げたLIFの同能力をインビトロ
でかなりの程度まで抑制し得るものであり、および/または前記LBPは、前記
LBPと同じは乳類に由来するLIFの結合親和力と比べた場合前記の最初に挙
げたし■Fに関して少な(とも100倍高い結合親和力を有するものであり、こ
こで、前記接触は複合体が試料中の固定LBPおよびLIF間に形成されるのに
充分な時間および条件下で行なわれる。さらに前記方法では、LBP−LIF複
合体を、前記LIFに特異的でありシグナルを提供し得るリポータ−分子により
標識した抗体と接触させ、前記リポータ−分子により発せられるシグナルに基づ
き結合LIFの存在を測定する。
別の態様では、LBP−LIF複合体を、前記LIFに特異的な非標識抗体と接
触させ、次にLIFが、リポータ−分子により標識され、前記第一抗体に特異的
な第二抗体により検出される。
さらに別の態様において、試料中のLIFを(例えば固定抗体により)固定し、
次いで結合LIFが、標識LBPまたはまず非標識LBP、次いで前記LBPに
特異的な標識抗体により検出される。
本発明のこの態様の一興体例は、mLBPを用いてhLIFを検出する好ましい
態様に関して後述されている。しかしながら、本発明はそれらに限定されるわけ
ではなく、他のは乳類からのLBPおよびLIFの使用も包含する。
この態様は生物試料におけるhLIFの検出方法に関するものであり、前記方法
は、前記試料を、mLBP−hLIF複合体が形成されるのに充分な時間および
条件下で固体支持体に固定した前述のLILBPに接触させ、次いで前記mLB
P−hL I F複合体の存在を検出することを含む。
特に好ましい方法において、mLBP−hLIF複合体は、複合体をhLIFに
関する抗体と接触させることにより検出される。この場合抗体そのものはリポー
タ−分子により標識されているか、またはmLBP−hLIF抗体複合体を第一
抗体に結合し得る標識第二抗体と接触させる段階が追加される。
抗体はポリクローナルまたはモノクローナルであり得、両方ともhL I Fに
よる適当な動物の免疫化により得られ、いずれのタイプもLIF検定で使用され
得る。両タイプの血清を得る方法は当業界ではよく知られている。好ましさの点
ではポリクローナル血清の方が劣るが、適当な実験動物に有効量のhLIFまた
はその抗原性部分を注射し、動物から血清を採取し、既知免疫吸着技術のいずれ
かを用いて特異血清を単離することにより比較的容易に製造される。この方法に
より製造される抗体は事実上いずれのタイプのLIF検定でも使用され得るが、
生成物が不均一性であり得るため、それらは一般にあまり有利ではない。
抗体を大量に製造でき、生成物が均一であるため、免疫検定におけるモノクロー
ナル抗体の使用は特に好ましい。不死セルラインおよび免疫原製剤に対して感作
したリンパ球を融合することにより誘導されるモノクローナル抗体製造用のハイ
ブリドーマセルラインの製造は、当業界に精通した者にはよく知られた技術によ
り行なわれ得る。(例えば、トイラードおよびホフマン、「ベーシック・ファク
ツ・アバウド・ハイブリドーマズ」、「コンベンゾイウム・オブ・イムノロジー
」第2巻中、ンユバルッ編、1981、コーラ−およびミルスタイン、「ネイチ
ャー」、256.495−499.1975、「ヨーロピアン・ジャーナル・オ
ブ・イムノロジー」、6.511−519.1976参照)。
hLIFの存在は、若干の方法、例えばウェスタン・プロッティングおよびEL
ISA方法により達成され得る。アメリカ合衆国特許第4016043.442
4279および4018653号を参照すると判るように、広い範囲の免疫検定
技術が使用できる。勿論、これらには非競争タイプの両車一部位および二部位ま
たは「サンドイッチ」検定並びに伝統的な競争結合検定がある。これらの検定は
また、標的への標識抗体の直接結合を含む。
サンドインチ検定は、最も有用かつ常用されている検定法の一つであり、本発明
での使用に好適である。サンドインチ検定技術の若干の変形も存在し、それらは
全て本発明に包含されるものとする。簡単に述べると、典型的なフォワード検定
では、mLBPを固体基質に固定し、試験すべき試料を結合分子と接触させる。
適当な期間、すなわちmLBP−hLIF複合体を形成させ得るのに充分な時間
インキュベーションした後、次に検出可能なシグナルを発生し得るリポータ−分
子で標識したhLIFに特異的な抗体を加え、mLBP−hLIF標識抗体の複
合体形成に充分な時間インキュベーションする。未反応物質があればそれらを洗
浄除去し、リポータ−分子により発せられたシグナルを観察することによりhL
T Fの存在を測定する。結果は、可視シグナルの単なる観察により定性的で
あり得るか、または既知量のハブテンを含む対照試料との比較により定量され得
る。フォワード検定に関する変形には同時検定があり、試料および標識抗体の両
方が結合mLBPに同時に加えられる。本発明によると、試料はhLIFを含み
得るものであり、生物学的液体(例、血液、血清、組織抽出物)、発酵液および
例えば細胞培養物からの上清液がある。
典型的なフォワード・サンドイッチ検定法において、mLBPまたはそのhLI
F結合部分は、固体表面に共有結合的または受動的に結合している。固体表面は
典型的にはガラスまたはポリマーであり、最も常用されているポリマーは、セル
ロース、ポリアクリルアミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルまたは
ポリプロピレンである。固体支持体は、管、ビーズ、マイクロプレートのディス
クまたは免疫検定の実施に適した他の表面形態であり得る。結合方法は当業界で
はよく知られており、一般にmLBPをポリマーに架橋共有結合させるか、また
は物理的に吸着させることから成る。l1lLBPを固定後、ポリマー−mLB
P複合体を試験試料用製品中で洗浄する。次いで、試験される試料のアリコート
を固相複合体に加え、試料中のhLIFを固定GLBPに結合させるのに充分な
時間(例、2−40分)、適当な条件(例、25°C)下でインキユベーンコン
する。インキュベーション期間後、複合体を洗浄し、所望により乾燥し、次いで
hLIFに特異的な抗体とインキユベーンコンする。抗体を、IILBPとhL
IFの結合を示すのに使用されるリポータ−分子に結合する。別法として、リポ
ータ−分子にコンジュゲートされ、第一抗体に結合し得る第二抗体が使用され得
る。
代替的方法では、生物学的試料中で標的分子(すなわちhL I F)を固定し
、次いで固定された標的を、リポータ−分子で標識されている場合もされていな
い場合もあり得るmLBPに暴露する。標的の量およびリポータ−分子シグナル
の強度によっては、結合標的はWLBPの直接標識により検出可能となり得る。
別法として、IILBPに特異的な標識抗体を複合体に暴露すると、3次複合体
が形成される。この複合体は、リポータ−分子が放出するシグナルにより検出さ
れる。
本明細嘗て使用されている「リポータ−分子」は、その化学的性質により、抗原
結合抗体の検出を可能にする分析的に同定可能なシグナルを提供する分子を意味
する。検出は定性的または定量的のいずれかであり得る。このタイプの検定にお
いて最も常用されているリポータ−分子は、酵素、蛍光団または放射性核種含有
分子(すなわち、放射性同位元素)および化学発光性分子である。
酵素免疫検定の場合、一般にはグルタルアルデヒドまたは過ヨウ素酸手段により
、酵素をhLIF特異抗体にコンツユゲートする。しかしながら、容易に認めら
れるように、広範な種類の異なるコンジュゲーション技術が存在し、これらは当
技術分野の熟練者により容易に使用され得る。常用される酵素には、特に西洋わ
さびペルオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、ベーターガラクトシダーゼお
よびアルカリ性ホスファターゼがある。特異酵素とともに使用される基質は、一
般に、対応する酵素による加水分解時に検出可能な色変化が生じるように選択さ
れる。適当な酵素の例には、アルカリ性ホスファターゼおよびペルオキシダーゼ
がある。また、蛍光原(fluorogenic)基質を使用することができ、
上述の色素原基質ではない蛍光生成物が得られる。一般的に、酵素標識抗体をm
LBP−hLIF複合体に加え、結合させ、次いで過剰の試薬を洗浄除去する。
次に、適当な基質を含む溶液を3次複合体に加える。基質は抗体に結合させた酵
素と反応して、定性的可視シグナルを生じ、これはさらに普通は分光測光法によ
り定量され、試料中に存在したハブテンの量の指標を与え得る。「リポータ−分
子」はまた、細胞凝集または凝集阻害、例えばラテックスビーズにおける赤血球
などにも広く使用される。
別法として、蛍光化合物、例えばフルオレセインおよびローダミンは、それらの
結合能力を改変することな(抗体に化学結合され得る。特定波長の光で照らすこ
とにより活性化されると、蛍光色素標識抗体は光エネルギーを吸着し、分子にお
いて興奮状態を誘導すると、光学顕微鏡で視覚的に検出され得る特徴的な色で光
を放射する。EIAの場合と同様、蛍光標識抗体をwLBP−hLIFに結合さ
せる。非結合試薬を洗浄除去後、3次複合体を適当な波長の光に暴露した結果、
観察される蛍光は興味の対象であるハブテンの存在を示す。免疫蛍光およびEI
A技術は両方とも当業界では充分に確立されており、特に本方法の場合に好まし
い。しかしながら、他のリポータ−分子、例えば放射性同位元素、化学発光性ま
たは生物発光性分子も使用され得る。上記考察は、抗体が抗免疫グロブリンであ
り、標識されることにより4次複合体が得られる場合に適用される。
さらに、本発明のmLBPはキット形態に封入され得、例えばLIFに関する検
定に用いられる。このキットはmLBP封入に適合した区画形態であり、さらに
LIF検定用試薬を同ごまたは異なる区画中に含み得る。
前述の記載事項は、前記の第一は乳動物種からのLBPを用いて第二は乳動物種
からのLIFを検出する場合に等しく適用され得る。さらに変形としては、例え
ば固定抗体を用いてLIFを結合し、次いでリポータ−分子にコンジュゲートし
たLBPにより結合LIFを検出するか、またはまずLBP、次いでリポータ−
分子にコンツユゲートしたLBP結合抗体を使用する方法が考えられる。
本発明について、下記の非限定的な図面および/または実施例によりさらに説明
する。
図面の説明
図1は、正常マウス血清の存在および非存在下における1251−IL I F
のサイズ排除プロフィールを示すグラフ表示である。ウルトロケルAcA44(
20X1C■)カラムを平衡状態にし、0.2ml/分で20ミリモルのNa燐
酸緩衝液(pH7゜4)、150ミリモルのNaC1(PBS)に流し、1分分
画を集め、ガンマカウンターで計数した。(A)100000cpm”I−a+
LIF、100μIPBs中、(B)100000cpm12sI−mL I
F、室温で16時間100μl正常マウス血清とプレインキユベーンコンした。
図2は、LIFアフィニティー・クロマトグラフィー、アニオン交換クロマトグ
ラフィーおよびサイズ排除クロマトグラフィーによる正常マウス血清の典型的分
画化を示すグラフ表示である。Con−Aセファロース結合検定における分画の
吸光度および特異的+25i 1LIF結合状態が示されている。(A)実施例
に記載されている通り、50Il11マウス血清をPBS中LIF−pABAE
−セファロース4Bのカラムに適用し、グアニジン−HClを溶離剤とした。(
B)実施例に記載されている通り、アフィニティー・クロマトグラフィーからの
活性分画をプールし、モノ−QHR515に適用し、塩勾配により溶離した。(
C)アニオン交換クロマトグラフィーからの活性分画をプールし、100μlに
濃縮し、PBS中で平衡させたスーパロース−1210/30カラムに注入し、
同じ緩衝液を用いてイソクラティック(isocratic)溶離を行った。
図3は、LBPのプレパラティブ天然ゲル電気泳動の写真およびグラフ表示であ
る。上部パネル、実施例に記載されている通り、LIF−結合活性を含むサイズ
排除クロマトグラフィーからの分画をプールし、20m1の7.5%W/Vポリ
アクリルアミド天然ゲルに適用し、バイオラド・モデル491ブレツブ・セルで
電気泳動にかけた。Con −Aセファロース結合検定において溶離した分画の
特異的+251−mL I F結合が示されている。下部パネル:様々な精製段
階からのLBP活性を含むプールした分画の20μmアリコートのNaDodS
O,−PAGE: s。
低分子量標準(ファルマシア)(分子量X 10−j): a、正常マウス血清
(115Q);bおよびC1第1LIF−pABAEセファ0−ス4Bカラム、
d5第2LIF−pABAEセフ70−ス4Bカラムj e、モノ−Q HR5
15カラム、f1スーパロース−1210/30カラム:g1ブレパラティブ天
然ゲル電気泳動、矢印は興味の対象であるバンドを示す。
図4は、LBP、可溶化ネズミ肝臓膜および3T3−L1細胞への1011LI
F結合のスカッチャード分析を図示するグラフ表示である。(A)全cpm結合
(ム)、非特異的cpm結合(・)および特異的cpIl結合(0)を示すマウ
ス血清(5μm、全部で210μm中)への” ト1L T F結合に関する飽
和等温。(B)マウス血清(5μl、全部で210μm中)(O)および精製L
BP(1μm、全部で90μl中)(・)におけるLBPへの”’ I −mL
I F結合のスカッチャード変換。(C)可溶化ネズミ肝臓膜(25μl、全
部で175μm)(○)および3T3−Ll細胞(0,6X10’、全部で80
μm中)(・)への”’ I −rrrL I Fのスカッチャード変換。
図5は、tllML B P (全容量100 μl)l:関t6(A)’ ”
I −tbL I F オヨヒ(B)”’ I −hL I Fの結合と競争
する非標識raL T F(○)およびhL I F(・)に関する置換曲線の
グラフ表示である。
図6は、アフィニティー精製LBPによるM1白血病細胞のrpL I F刺激
コロニーの分化誘導の遮断を示すグラフ表示である。(A)示されている一定量
のmLIFの存在下におけるLBPの滴定。(B)示されている一定レベルのL
BPによる鵬LIFの滴定。
図7は、正常マウス血清によるM1白血病細胞のmLIFおよびhL I F刺
激コロニー誘導の遮断を示すグラフ表示である。mLIFおよびhLIFは、ネ
ズミM1コロニーの分化を刺激する同等の能力を有する。A、100Uのエシェ
リヒア・コリ誘導ネズミL I F(eiL I F)および800Uのエシェ
リヒア・コリ誘導ヒトL I F(ehL I F)に対する効果。B、400
U(7)eIllLIF並びに各々200単位のehLIF、CHO細胞誘導ヒ
トL I F(chohL I F)および酵母誘導ヒトLIF(YhLIF)
に対する効果。図6Aの場合と同様、正常マウス血清の1=8希釈物(125n
g/ml LBPに等しい)は、100 UlollのtaL I Fにより刺
激された活性の50%を阻害し得た。対照的に、正常マウス血清の1:512程
度の高度希釈物(〜1 、5 ng/ml L B Pに等しい)でも、800
U/mlのhL I Fにより刺激された活性の50%を阻害し得た。
図8は、96ウエルpvcプレートに固定されたmLBPへ(7)”I−mLI
F(A)および”5l−hLIF(B)の特異的結合を示すグラフ表示である。
アフィニティー精製mLBPを様々な緩衝液(PBS、0.1モルのNaHCO
s pH9,5および0.1モルのNaHCO3pH9,5,4μg/l111
の牛血清アルブミン(BSA)含有)中で希釈し、100μmアリコートを室温
で16時間96ウエルPVCプレート(コスタ−)中でインキュベーションした
。次いで、プレートを0.05%v/vトウィーン20(洗浄緩衝液)含有PB
Sで洗浄し、室温で1時間10%v/ v胎児牛血清含有Hepes緩衝RPM
I媒質で遮断した。プレートを洗浄緩衝液で再洗浄し、次いで室温で16時間5
0μlのHRF含有”’I−mLIF*たは”’I−hLIFとインキュベーシ
ョンした。さらに20μmの50μg/ml非標識mL I FまたはhLIF
を含むインキュベーション物から非特異的結合を測定した。プレートを洗浄緩衝
液中で3回洗浄することにより、結合および遊離標識リガンドを分離した。
プレートを乾燥し、結合標識リガンドを含む検定プレートを、24時間ホスフフ
ァイメージヤー(phosphorimager)スクリーン(モレキュラー・
グイナミクス)に暴露した。イメージファントのバージョン3(モレキュラー・
ダイナミクス)ソフトウェアを用いて結果を分析した。アルファベットを付した
棒線は、次の通りである。
a)PBS中5.75 μg/+*l wL B Pb)0.1モル重炭酸Na
、pH9,5中2.88 μg/ml taL B PC)0.1モル重炭酸N
a1’pH9,5中1.44 μg/ml mL B Pd)0.1モル重炭酸
Na、pH9,5中0.72 μg/ml mL B Pe)0.1モル重炭酸
Na、pH9,5中0.36 μg/+sl mL B Pf)0.1モル重炭
酸Na、 pH9,5中0.18 μg/ml mL B Pg)PBS中5.
76μg/sl mL B P +4μg/m1BsAh> 0.1モル重炭酸
Na、pH9,5中2.88μg/m1mLBP+4μg/ml BSAi)
0.1モル重炭酸Na、pH9,5中1.44μg/ml mLBP+4μg/
ml BSAD 0.1モル重炭酸Na、pH9,5中0.72μg/ml 5
LBP+4μg/ml BSAk)’ 0.1モル重炭酸Na5pH9,5中0
.36μg/ml aLBP+4.czg/ml BSAl) 0.1モル重炭
酸Na、pH9,5中0.18μg/m1mLBP+4μg/ml BSAm)
PBS中5.76 μg/ml mL B Pn)0.1モル重炭酸Na5pH
9,5中2.88μg/m1mLBPo)0.1モル重炭酸Na、pH9,5中
1.44μg/+1 trrLBPp)0.1モル重炭酸Na、pH9,5中0
.72 μg/ml tgL B Pq)0.1モル重炭酸Na、pH9,5中
0.36 μg/al mL B Pr)0.1モル重炭酸Na、pH9,5中
0.18μg/ml mLBPs)PBS中5.76μg/all mLBP+
4μg/ml BSAt) 0.1モル重炭酸Na5pH9,5中2.88μg
/ll1l mLBP+4μg/ml BSAu) 0.1モル重炭酸Na、p
H9,5中1.44μg/+ml mLBP+4μg/ml BSAv)o、i
モル重炭酸Na、pH9,5中0.72μg/ml mLBP+4μg/ml
BSAV) 0.1モル重炭酸Na、pH9,5中0.36μg/+ml mL
BP+4μg/III BSAX) 0.1モル重炭酸Na、pH9,5中0.
18.czg/ml mLBP+4μg/+ml BSA図9は、マウスLIF
(・)、ヒトLIF(○)、ブタLIF(ム)および一連のマウス−ヒトLIF
キメラ分子(閣1口、◆、◇)の競争的結合を示すグラフ表示である。PBS中
1/20の割合で希釈した正常マウス血清の20μmアリコートを、10μlの
12’r−hL IF、PBS中で希釈した50μmの非標識リガンドおよび2
5μlのコンカナバリン−Aセファロース4B(各々1ミリモルのMgCh、M
nCl2およびCaCl2を含む0.1モル酢酸ナトリウムpH6,0中1/4
の割合で希釈)と共に0.65ミクロンのデュラポア膜(ミルポア)を含む96
ウエルろ過検定プレートに加え、室温で一夜撹はんしながらインキュベーション
した。上清の真空ろ過により結合および遊離放射能を分離し、コンカナバリン−
Aセファロース沈澱物を冷PBSで1回洗浄した。コンカナバリン−Aセファロ
ース沈澱物を含む検定プレートを、24時間ホスファーイメーノヤー・スクリー
ン(モレキュラー・グイナミクス)に暴露した。イメージファントのバージョン
3(モレキュラー・ダイナミクス)ソフトウェアを用いて結果を分析した。
図10は、1LBPおよび組換えhL I Fレセプターα鎖へのmLIFおよ
びhLIFに関する比較結合データを示すグラフ表示である。
(A)mLBP(1/20の割合で希釈した正常マウス血1)へ(7)’ ”
I −mL I F結合(・、Kd=1−4ナノモル)、mLBP(1/100
0の割合で希釈した正常マウ7JnffDへ(DI” I −hL I Fm合
(0,Kd= 17ヒ=+−t−ル)、hLIFレセプターα鎮の可溶性先端切
除形態をコードするプラスミドによるCO8細胞のトランスフェクションの4日
後に集められた条件培地への1211−hL I F結合(ム、Kd=300−
400ピコモル)および高親和力hLIFレセプターを発現する44×106細
胞/m1アレン1細胞への”’I−hLIF結合(△、Kd=80ピコモル)の
スカッチャード分析。
(B)iL B Pヘノ結合1:関t ル’ ” I −hL I F ト非標
Wiマfy7. L I F (@、ID5o”500ナノモル)およびヒトL
I F(0,I Dio=0.1ナノモル)の競争。実験条件は図5に記載さ
れている通りであった。
(C)hLIFレセプターα鎖の可溶性先端切除形態をコードするプラスミドに
よるCO8細胞のトランスフェクションの4日後に集められた条件培地への結合
に関する”S I −hL I Fと非標識マウスLIF(・、IDu>100
00ナノモル)およびヒトLIF(○、ID、。=2ナノモル)の競争。実験条
件は図5に記載されている通りであった。
図11Aは、hLIF−アフィゲル−10カラムからの溶離分画のクーマシー・
ブルー染色ゲルを示す写真表示である。製造者の使用説明書に従い5mlのアフ
ィゲル−10(バイオラド)、3.5mgのhLIFおよび充填蛋白質として5
mgの卵アルブミンを用いて、hL I F−アフィゲルカラムを合成した。Q
Qml量の正常C3H/HeJマウス血清(wLBPの供給源として)を、PB
S中で平衡させた5mlのhLIF−アフィゲル−10カラムに適用した。カラ
ムを85111の平衡緩衝液および同緩衝液中6モルのグアニジノーHCIへの
30+1−次勾配により溶離した。
2.5mlの分画を終始0.5a+1/分の流速で回収し、必要ならばPDIO
カラム()アルマシア)を用いて平衡緩衝液へ交換し、セントリコン超小型濃縮
装置(アミコン)を用いてl m1ll:fi縮した。ラエムリ(4)の方法に
従い5DS−PAGEを行った。各分画の15μlアリコートをSDS試料緩衝
液中1/2の割合で希釈し、ミニープロチアンIIシステム(バイオラド)にお
いて13%W/Vポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけ、クーマン−・ブリリ
アントブルーで染色した。分子量マーカーの位置が示されている。
図11Bは、hLIF−アフィゲル−10カラムからの溶離分画の直接1251
−mLIF結合検定による5LBP量のモニターを示すグラフ表示である。
図12は、N−グリカナーゼを用いたmLBPの脱グリコリル化を示す写真表示
である。50ミリモルの燐酸ナトリウム(pH7,5)中125I−■LBPの
アリコートを、37℃で24時間同じ緩衝液中o、25単位のN−グリヵナーゼ
(ゲンザイム)(レーンaおよびb)、緩衝液単独(レーンC)または同じ緩衝
液中鎖25単位のN−グリカナーゼ、0.1%W/VSDSおよび1%v/v2
−メルカプトエタノールの存在下でインキユベーンコンした。インキュベーショ
ン混合物をSDS試料緩衝液中1/2の割合で希釈し、ミニープロチアンIIシ
ステム(バイオラド)において10%w/vポリアクリルアミドゲル電気泳動に
かけ、クーマン−・ブリリアントブルーで染色し、乾燥し、24時間ホスファ−
イメージヤ−・スクリーン(モレキュラー・ダイナミクス)に暴露した。イメー
ジファントのバージョン3(モレキュラー・グイナミクス)ソフトウェアを用い
て結果を分析した。分子量マーカーの位置が示されている。
実施例1
1、原材料および方法
マウス血清の採取
C57BL/6J、C3H/HeJ、CBA f/Ca HSDBA/2Jおよ
びBALB/C/Anブラッドレイ・マウスからの血液を全採血により採取した
。
10分間3000gの遠心分離により赤血球を血清から分離し、血清を6が月ま
での間−20℃で貯蔵した。
アフィニティー・クロマトグラフィー
クアトレカサスおよびアンフィンゼンの方法(2)に従い、白血病抑制因子p−
アミノベンズアミドエチル−セファロース4B(LI F−pABAEセファロ
ース4B)を製造した。簡単に述べると、8.4gのCNBr−活性化セファロ
ース4B(ファルマンア、ラップサラ)を1ミリモルHCI中で洗浄し、4℃で
16時間pH10で等容量の2モルのジエチルアミンと反応させた。p−ニトロ
ベンズアミド−エチルセフ70−ス4Bを50%V/Vジメチルホルムアミドに
より充分に洗浄し、次いで40°Cで60分間0.5モル重炭酸ナトリウム、p
H8,5中0.2モルのジチオン酸ナトリウムで還元した。p−アミノベンズア
ミドエチル・セファロース4Bを0.5モルHCI中で洗浄し、次に4℃で7分
間0.1モルの亜硝酸ナトリウムによりジアゾ化した。次に、このジアゾニウム
−セファ0一ス誘導体の7+1アリコートを、4℃で16時間0.2モルのテト
ラはう酸ナトリウム(pH9,2)10ml中エシェリヒア・コリ誘導ネズミL
IF3および非特異的充填蛋白質として鶏卵アルブミン(シグマ、ミズーリ)と
反応させた。LI F−pABAE−セファロース4Bを、使用前に150ミリ
モルの塩化ナトリウムを含む20ミリモルの燐酸ナトリウム、pH7,4(PB
S)およびPBS中6モルのグアニジン−MCIにより充分に洗浄した。
PBS中LIF結合蛋白質(L B P)活性を含むマウス血清またはプール分
画の50m1アリコートを、PBS(これおよび後続の全緩衝液は、0.02%
v/vトウィーン20および0.02%W/vアジ化ナトリウムを含む)中で平
衡させたLIF−pABAE−セファ0−ス4Bの13×0、TCOlカラムに
適用し、20m1の平衡緩衝液、次いで同緩衝液中6モルのグアニジン−HCl
への15m1−次勾配により溶離した。2.5+alの分画を流速0.5■1/
分で集め、必要ならば予め封入したセファデックスG−25カラム(PDIO、
ファルマシア、ラップサラ)を用いて平衡緩衝液中へ交換した。
アニオン交換クロマトグラフィー
LIF−結合活性を含むアフィニティー・クロマトグラフィーからの分画をブー
ルし、20ミリモルのトリス(pH7,0)により20倍に希釈し、次いで同緩
衝液中で平衡させたモノ−Q HR515(ファルマシア、ラップサラ)カラム
に適用した。25rnlの平衡緩衝液、次いで平衡緩衝液中1モルNaC1への
3Qml−次勾配を用いて溶離を行った。0.5m1分画を流速0.5ml/分
で集めた。
サイズ排除クロマトグラフィー
LIF結合活性を含むアニオン交換クロマトグラフィーからの分画をプールし、
セントリコン−10超小型濃縮装置(アミコン、マサチューセッツ)を用いて1
00μlに濃縮した。試料を、PBS中で平衡させたスバロース−1210/3
0(ファルマシア、ラップサラ)カラムに注入し、同緩衝液を用いてイソクラテ
ィック溶離を行った。0.2g1分画を流速0.2ml/分で集めた。
分取天然ポリアクリルアミドゲル電気泳動LIF結合活性を含むサイズ排除クロ
マトグラフィーからの分画を、0.062モルのトリス(pH6,8)、12.
5%v/vグリセリン、0,02%v/vブロモフェノールブルー中で2倍希釈
し、ドデシル硫酸ナトリウム(NaDodSO4)は含まず、10IIllの0
.125モルのトリス(pH6,8)、4%v/vアクリルアミド10.11%
v/vスタッキングゲルを含む20m1の0.375モルのトリス(pH8,8
)、7゜5%w/vポリアクリルアミド10.2%W/Vビス分離ゲルに適用し
た。試料を、約6時間40ミリアンペアで電極緩衝液として領025モルのトリ
ス、0.19モルのグリノン緩衝液(pH8,3)を用いて、モデル491ブレ
ツブセル(バイオラド、カリフォルニア)における電気泳動にかけた。ゲルから
ブロモフェノールブルー染料前端の溶離後、2.5101の分画を流速1m1/
分で集めた。
分析的ドデンル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動うエムリの方法
(4)によりNaDodSO4−PAGEを行った。分析試料のアリコートを、
N a D od S Oa試料績#液中で希釈し、ミニープロチアンIIシス
テム(バイオラド、カリフォルニア)で12.5%V/Vポリアクリルアミドゲ
ルにおける電気原動にかけ、銀染色(S)シた。
LIFのヨウ素化
エシェリヒア・コリにおいて製造された1−2μg量の組換えネズミまたはヒ)
LIFを、前記要領(りでヨウ素化し、精製した。ヨウ素化物質は生物活性を保
持し、”’ ト1L I Fの場合3−5X10’cp11/ピコモルおよび”
SI −hL IFの場合6−10 X 10 ’cpUa/ピコモルの比活性
を有していた。
結合検定
LIF結合活性を含む試料のアリコートを、10μmの”5I−LIF(5−1
0x 10 ’cpm)および50−100μ工のコンカナバリン−Aセファロ
ース(ファルマノア、ラップサラ)を含むエツペンドルフ管に加えた(各々1ミ
リモルのMgC1,、MnCl2およびCaCl2を含む100ミリモルの酢酸
ナトリウム(pH6,0)で4倍希釈)。さらに10μlの50μgoal非標
識LIFを含むインキュベーション混合物から非特異結合を測定した。検定管を
室温で16時間撹はんしながらインキュベーションした。インキュベーション混
合物を再懸濁し、先細り状超小型遠心分離管中それを150μmの胎児牛血清(
Fe2)上に層状に重ね、1300Q rpmで1分間回転させることにより、
結合および遊離標識を分離した。次いで、外科用メスの刃を用いてセファロース
沈澱物を含む管の先端を切断し、沈澱物および上清の両方をガンマカウンター(
パラカード・クリスタル・マルチディテクター、バラカード・インスッルメンツ
)で1分間計数した。
競争的結合実験の場合、LBPおよびコンカナバリン−Aセファ0−スを、lX
l0−’ないし2X10’ngの非標識リガンドおよび一定濃度(2ナノモル)
の標識リガンドとインキユベーンコンし、次いで上記と同様に処理した。
スカノチャード分析
3T3−L1細胞を上記要領(′)に従い維持し、10%v/v胎児牛血清(H
RF)と共に40ミリモルのEDTAおよび200μg/alのフンドロイチン
スルフェートを含むHepes’alRPMI培地を用いて採取した。60μl
のHRFに再懸濁した細胞を、10μmの12’ I −mL I Fと共にフ
ァルコン2054管(ベクトン・ディノキンノン、ニューンヤーンー)に入れ、
次いで3時間4℃でインキュベーションした。非特異結合を上記要領で測定した
。マウス肝臓膜を本質的に上記要領(7)で製造し、1%v/vトリトンX−1
00(ピアス、イリノイ)に可溶化し、LBPの場合と同様に検定した。飽和結
合実験を実施し、結合等温のスカッチャード分析を曲線当てはめプログラム「リ
ガンド」(a)を用いて測定した後、前記要領(りに従い放射性リガンドの結合
可能な分画について補正した。スカッチャード分析により、標識リガンドのその
結合部位に対する親和力およびこれらの結合部位の濃度が導出され、それによっ
て既知容量の試料中におけるLBPが定量され得、−LBP分子当たり一結合部
位およびLBPについて90kDaの分子量が仮定される。
生物検定
生物検定用試料を、予め封入されたセファデックスG25M(PDIOカラム、
ファルマシア、ウソブサラ)を用いて規定食塩水中へ交換し、セントリコン−1
0超小型a縮装置’(アミコン、マサチューセッツ)を用いてa縮し、0.45
μ層フィルター(ミルボア、マサチューセッツ)に通すことにより滅菌した。M
1分化検定は、前記要領(9)に従い行われた。
蛋白質検定
製造者の使用説明書に従いクーマシーブルーを基剤とする試薬(ピアス、イリノ
イ)を用いて、蛋白質をブラッドフォードの方8(+3)により評価した。
アミノ酸配列分析
アミノ酸配列分析は、前記要領(” )に従いポリビニリデンジフルオリド(P
VDF)iにプロットした蛋白質のニドマン分解法により行なわれた。
2、LIF結合蛋白質の分析
マウス血清におけるLIF結合活性の同定LIF結合蛋白質(LBP)は、+2
’ I −mL I Fが競争的ラジオイムノアッセイでは中和性モノクローナ
ル抗体または競争的ラジオレセプター検定では3T3−L1細胞上のその細胞レ
セプターへ結合するのを阻害し得ることにより正常マウス血清から検出された。
それは1/4〜1/8の希釈率で正常マウス血清からこれらの検定法のいずれか
により検出されたが、妊娠マウスの血清では20〜30倍高い希釈率であり、新
生児マウスの血清では2−4倍低い希釈率であった(表2)。LIFは非常に強
い塩基性蛋白質であるため、このLIF結合活性が酸性血清蛋白質とLIFの非
特異的会合によるものか否かを測定することが重要であった。しかしながら、リ
ソチーム、α−キモトリプシノゲン−Aおよびチトクロム−Cを含む様々な他の
塩基性蛋白質は、LBPへのI2sト1LIF結合に関して競争し得なかった。
さらに、他の急性期蛋白質、例えばIL−1およびIL−6もまた結合に関して
競争し得なかった。
LBPへの”’ I −ml−I Fの直接結合は、2つの異なる方法で検出さ
れた。サイズ排除クロマトグラフィーによると、” I −mL I Fは約2
0kDaの分子量を呈する。” I −a+L I Fを、非解離性条件下、正
常マウス血清の存在下でクロマトグラフィーにかけると、110kDaの見かけ
上の分子量をもつ標識複合体が検出され(図1)、血清中のLIF結合蛋白質が
約90kDaの分子量を有することが示された。コンカナバリン−Aセファロー
スは、血清から”SトILIF−LBP複合体を沈澱させる能力を有することが
立証され、これらの試験用に標識された組換えLIFはエンエリヒア・コリで製
造されたため、炭水化物基を含まないことから、LBPが糖蛋白質であることが
示された。可溶化レセプター検定(”)について最近報告されたところによると
、この特性を用いることにより遊離125I−LIFから結合”I−LIFが分
離された。
LBPの単離
正常マウス血清からのI!LBPの精製は、方法に関する項で詳述されている通
り、固定LIFカラムでのアフィニティー・クロマトグラフィー、アニオン交換
クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィーおよびプレパラティブ天然
ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)を用いる逐次分画化し、直接12
5I−mL I F結合検定によりLBPをモニターすることにより達成された
。
LBPは、蛋白質精製方法で常用される多くの化学物質、例えばアセトニトリル
、メタノール、NaDodSO4および硫酸アンモニウムの存在下および酸性条
件により完全に不活化される非常に不安定な蛋白質であることが見出された。こ
のことは、多くの高度分解fit製技術の使用が排除されるため、mLBP単離
における主な障害であることが判明しており、分画化中に得られる比較的低い収
率に関する根拠であり得る(表3)。
LIF分子におけるリンン残基の化学的修飾はその生物活性を破壊することが示
されたが、チロシン残基のヨウ素化はLIF活性(3)に対して有害なものでは
ない。従って、チロシン残基を通してセファロースビーズに蛋白質を結合させる
方法は、確実にLIF分子がアフィニティーカラム・マトリックス結合時に活性
となるように選択された。mLIF−pABAEセファロース4Bアフィニティ
ー・マトリックスによるアフィニティー・クロマトグラフィー(図2A)は汚染
性血清蛋白質の大部分を除去したが、溶離剤として使用されたグアニジンはLB
P活性に対しである種度の変性作用を有していた。アフィニティー・クロマトグ
ラフィーの第2ラウンドの結果、顕著な追加精製が行なわれた。対照的に、LB
Pは対照卵アルブミン−pABAEセファロース4Bカラムに結合しなかった。
アニオン交換(図2B)およびサイズ排除クロマトグラフィー(図2C)により
、蛋白質の性質が酸性であり、その分子量が約90kDaであることが確認され
、さらに約1゜6倍精製が達成された。サイズ排除カラムからの分画の分析的N
aDodSO4−PAGEは、12.5%W/〜tポリアクリルアミドゲル上で
互いに殆ど離れていない2つのハンドを示したか、他の汚染性バンドからは充分
に離れていた。両方とも約90kDaの見かけ上の分子量を有し、分析的NaD
odSO4PAGEゲルの銀染色により測定されたところによると、サイズ排除
カラム分画および天然プレバラティブゲル分画におけるそれらの分布は、直接+
25 I −mL I F結合検定によるLBP活性の場合と正確に適合してい
た。2つのピーク分画を7%w/vNaDodSQ、−PAGEケルにおいて電
気泳動させ、PVDF膜ヘブロットし、興味の対象である2つのハンドをN−末
端配列決定にかけた。主要バンドは僅かに低い分子量を有し、5ピコモルのレベ
ルでアミノ酸配列(23アミノ酸残基)が得られたが、高い方の分子量バンドか
らは3ピコモルのレベルで配列(8アミノ酸残基)カ得られた。両方とも次の配
列と一致するN−末端配列を示した:G1y−Val−G in −A sp
−Leu −Lys −Cys −Thr −Thr −Asn −Asn −
Met −Arg −Val −Trp−Asp −Cys−Thr−Trp
−Pro−Ala −Pro −Leu(配列番号1)、+aLBPの2形態は
どの標本からも見出されず、グリコジル化変異型であることが予測されたが、m
LBPo)c末端がさらに同定され、分子のこの末端における差異により僅かな
サイズ不均一性が説明され得た。
天然条件を用いる分取ゲル電気泳動(図3A)により、この段階から活性分画を
プール後、分析的NaDodSO,−PAGEにより示された90および67k
Daの2つのみの主要バンド(図3B)を伴う汚染性蛋白質からのLBPの高度
分解分離が行なわれた。この段階からプールした分画を検定で用いることにより
、LBPの結合特性を測定した。
LBPの結合特性
精!i!LBPへの”’ I −mL I Fの特異的結合は図4Aに示されて
いる。正常マウス血清または精製LBPへの”5I −tsL I Fの飽和結
合等温のスカッチャード分析は、LBPが単一種類のmL I F結合部位を含
むことを示しくKD500ピコモル−3ナノモル)、正常マウス血清が約1−5
μg/+alのLBPを含むことを示した0図4B)。mL I Fに対するL
BPの親和力は、マウス肝臓膜からデタージエントにより可溶化された低親和力
LIFレセプターの場合と同等であり(KD=680ピコモル)、3T3−Ll
細胞における高親和力細胞レセプターの場合よりも著しく低かった(KD=57
ピコモル)(図4C)。
hLIFはmLBPに結合し得たが、その結合特性はかなり異なっていた。非標
識mLIFおよびhL I Fは、mLBPへの結合に関して’2SI −wL
I Fとの似た競争能力を示したが(図5A)、IILIFは、rnL B
Pへの結合に関する125■−hLIFとの競争においてhLIFよりも効力が
一貫して10000倍の割合で低かった(図5B)。
LBPの遮断活性
アフィニティー精製mLBPを、ネズミM1骨髄性白血病細胞の培養物中でマウ
スLIFと合わせると、それは、用量依存的にIjFがM1コロニーの分化を誘
導する能力を遮断した(62−125ng/+l LBPで90U/lll L
I F)50%阻害)。中間用量の+mLIF(Mlコロニーの50%分化を
刺激する)は、高用量のLBPによる阻害を示したが、恐らく低用量のLBP(
2−4ng/ml)では増加したと思われる(図6A)。培養物における125
ng/mlのLBPの存在は、mLIF?a定曲線を高い■LIF用量に向がっ
て2倍シフトさせ得た(図6B)。
図7は、正常マウス血清にょるM1白血病細胞のmLIFおよびhLIF刺激コ
ロニーの誘導の遮断を示す。300−t−ズミMI骨髄性白血病細胞のI+11
培養物において、正常成熟(8週)C57BLマウスがらの血清0.1mlは、
100単位の精製組換えエシェリヒア・コリ誘導ネズミLIFの7日間のインキ
ュベーノコン後に分化誘導作用を遮断し得た(1:8の血清希釈率により50%
遮断)(図7A)。
この血清は、800単位の精製組換えエシェリヒア・コリ誘導ヒトLIFの作用
に対してさらに大きな遮断能力を有していた(1・512の血清希釈率により5
0%遮断)。ヒトLIF遮断における同様の高い活性は、エシェリヒア・コリ、
CHO細胞または酵母において発現された精製組換えヒトLIFを用いても観察
された(図7B)。
実施例2
mL B PへのmL I FおよびhLIF”結合図8は、96ウエ/LF’
VCプL/ )I:固定したn+LBPへの”J mLIF(A)および+2’
I −L I F(B)の特異的結合を示すグラフ表示である。結果は、固体
支持体に固定したmLIFが、試料中からhLIFを捕獲するためのリガンドを
提供することを示している。図8は、hLIFが、特異的結合により測定された
ところによると、mL I Fよりも少な(とも20−30倍高率でmLBPに
結合したことを示している。かがる発見に関する治療的含蓄に加えて、これらの
結果は、生物試料におけるhLIFの存在を検定するのに適当なりガントとして
mLBPを同定している。
実施例3
融合LBPポリペプチド
ヒト対象へマウス蛋白質を投与すると、治療上望ましくない結果を伴う抗原性免
疫応答が誘導され得る。この潜在的問題を回避または低減化するために、ヒトL
BPと抗原的には非常に類似しているが、mLBPの特性であるhLIFに関す
る高い親和力を保持している蛋白質を構築する。使用される方法は、発明者らが
hLIFレセプターα鎖への結合性およびマウスLIFレセプターα鎖(mLB
P)への非常に高いアフィニティー結合性の両方を付与するhL I F分子上
の部位の地図作製に以前に使用した方法に類似している。mLIF分子フレーム
構造を用いることにより、発明者らは、一連のマウス−ヒトLIFキメラ分子を
構築することにより、mL I F配列へ置換してhL I F固有の特性を有
する分子を作製するために必要なhL I Fアミノ酸残基の最少数を決定した
(図9参照)。
組換えDNA科学技術を用いて一連のマウス−ヒトLBPキメラ分子を構築する
ことにより、hLBP(可溶性ヒトLIFレセプターα鎖)配列へ置換すること
により、hLBPと同様に低親和力でhL I Fと結合する分子ではなく、m
LBPと同様に高い親和力でhL I Fへ結合する分子を作成するために必要
なmL、BPアミノ酸残基の最少数が決定される(図10)。試験されたマウス
LIFレセプターの形態は全て、細胞性であろうと可溶性であろうと、mLBP
の結合特性を共有するため、組換えmLBP分子は、正常マウス血清がら単離さ
れたraLBPの天然形態と同一の結合および阻害特性を有するものと予想され
る。最終目的は、hLIFレセプターα鎖アミノ酸配列に基づいているが、C末
端が先端切除されているため細胞膜結合性ではない可溶性分子であり、LIF結
合特性を保持する最少サイズを有し、容易に大量発現される組換え分子を合成す
ることである。さらに、この分子は、マウスLIFレセプターα鎖アミノ酸配列
において同−位置にあるアミノ酸残基の代わりに用いられる約5−15アミノ酸
残基を含む。これらの置換は、hLBP分子が高親和力でhLIFと結合し、す
なわちインビトロまたはインビボで有効なhLIFきっ抗物質として作用するの
を特異的に誘導するが、これらのごく少数のアミノ酸置換が、ヒトLBP分子を
インビボでヒト免疫系において抗原性となるように誘発するとは考えられない。
実施例4
N−グリカナーゼによるmLBPの消化■LBPのN−末端アミノ酸配列決定は
、それが細胞性LIFレセプターα鎖の先端切除形態であることを示唆している
。5DS−PAGEにより蛋白質のサイズを評価し、これをアミノ酸配列におけ
る全アミノ酸残基の個々の分子量を合計することにより計算された蛋白質の予測
分子量と相関させることができる。マウス血清から単離されたmLBPは、炭水
化物結合性レクチン、コンカナバリン−Aへの結合能力を有するため、当然グリ
コジル化分子であるはずである。グリコジル化蛋白質中の炭水化物対蛋白質の比
率を推定する技術は容易に利用され得ないため、5DS−PAGEにより推定さ
れたmLBPの見かけ上の9O−95kDa分子量をアミノ酸配列と相関させる
ことはできない。
WLBPの第2形態は、時間をかけてmLBPの精製製剤から明白になり、蛋白
質加水分解的減成により形成されると予測される。mLBPのこの形態は、mL
IFおよびhLIFの両方と結合し得、SDS’−PAGEにより推定されたと
ころによると約55kDaの分子量を有する(図11A、B)。
mLBPの9O−95kDaおよび65kDaの両形態のC末端の位置を推定す
るため、これらの両形態を含む製剤を、アスパラギン残基およびN結合炭水化物
間の結合を特異的に開裂する酵素であるN−グリカナーゼによる消化にかけた。
消化を完全に行なわせ、脱グリコジル化蛋白質の分子量を5DS−PAGEによ
り推定した(図12)。N−グリカナーゼ消化により生じた2つのバンドは、各
々約63kDaおよび50kDaの分子量を有していた。これらのバンドは、N
結合炭水化物を伴わないmLBPの2形態の蛋白質コアの分子量に対応するため
、アミノ酸配列と相関し得る。
細胞性mLIFレセプターは、2つのへモポエチンドメイン、3つのフィブロネ
クチンIII様ドメイン、トランスメンブレンドメインおよび細胞質ドメインを
含み、190kDaのグリコジル化分子量(12)を有する。2つのへモポエチ
ンドメインおよび3つのフィブロネクチンIII様ドメインのうちの2つから成
る可溶性■LIFレセプターの報告された形態の分子量は、グリコジル化される
と(”)130kDaであり、コア蛋白質については75kDaである。2つの
へモポエチンドメインおよび3つのフィブロネクチン様ドメインのうちの1つか
ら成るコア蛋白質について予測される分子量は63kDaであり、2つのへモポ
エチンドメインだけの場合、予測分子量は53kDaである。これらの分子量は
、5DS−PAGEにより推定されたところによるとIILBPの2つの脱グリ
コジル化形態の分子量に完全に対応しており、mLBPの様々な形態がフィブロ
ネクチンエエ1様ドメインの逐次蛋白質加水分解的除去により作成され、これら
の形態は各々IILBPに関して記載した結合活性を保持していることを示す。
実施例5
mLBPのC末端のアミノ酸配列の決定C末端アミノ酸配列に関するさらなる情
報は、UALBPの蛋白質加水分解的に製造されたペプチド断片を配列決定する
ことにより得られる。配列データが可能な限り少ない蛋白質を用いて1ILBP
の異なる分子量形態から得られるようにするため、蛋白質加水分解的消化は、5
DS−PAGEゲルおよびゲルから抽出されたペプチド内で行なわれ、微小配列
分析用に逆相HPLCにより分離される。
簡単に述べると、正確な分子量のクーマン−ブルー染色バンドをゲルから切り取
り、3%w/vSDSを含む50%v/vn−プロパツールにより脱色する。次
に、ゲル薄片を水で充分に洗浄し、遠心分離凍結乾燥により乾燥する。次いで、
ゲル薄片を、0.02%v/′vトウィーン2oおよび1−2μgのプロテアー
ゼ(例、トリプシンまたはLysC)を含む100μlの0.1モルNaHCO
s中で再水和する。
次いで、ペプチドを、4時間100μlの1%V/Vトリフルオロ酢酸(TFA
)、4時間100μlの70%v/vTFA、16時間100μlの7O%v/
vTFAおよび2×4時間100μmの50%ν/VTFA150%アセトニト
リルによりゲル薄片から抽出する。溶離剤を合わせ、はぼ濃縮乾固し、次いで0
.1%v/vTFAにより1+1に希釈する。次いで、ペプチドを逆相HPLC
により分離し、アミノ酸配列分析にかける。
表2
血清におけるLBPのレベル1
血清型 株 性別 年令 RIAで50% LBP濃度(週) 阻害を与える
(μg/国1)希釈率
マウス
成熟 混合 混合 N/A3 1/4−1/8 11I C57M 6 1/4
1
/I C57F 6 1/4 1
// CBA F 12 1/4 1
新生児 CBA F 1 1/2 0.5/CBA M 1 1/1 0.25
//CBA M 2 1/4 1
妊娠 CBA2 F 12 1/128 32ヒト N/A3 混合 N/A3
N/DI Oラット N/A 3 混合 N/A” 1/4 11 血清から
検出されたLBPのレベルを、競争RIA(ラジオイムノアッセイ)において中
和性モノクローナル抗体への1251−mL I Fの特異的結合の50%を阻
害するのに必要とされる血清の希釈率として表した。正常マウス血清における】
2’ I −mL I F結合部位の数をスカッチャード分析により測定すると
1μg/mlであり、RIAにおける50%阻害をLBP濃度に変換するための
標準として使用した。
2 妊娠14日。
3 適用できず。
4 検出され得す。
表3
正常マウス血清からのLBPの典型的精製1分画方法 容量 全LBP 全蛋白
質 収率 P!(ml) (μg)(μg) (%) (倍)正常血清 85
102 2.24X10’ −−LIFセファロース178411.54X10
’ 39.8 58LIFセフアロース2 38 18 2.73X10319
.4 147アニオン交換 8.9 18 2.45X10” 19.9 15
8サイズ排除 3.2 6.0 573 7.8 232天然ゲル 0.8 1
,4 11.6 1.4 26201 正常マウス血清からのLBPの典型的精
製。スカッチャード分析から誘導された” ト1L I F結合部位の濃度から
LBPの合計を計算し、ILBP分子当たり1結合部位およびLBPに関して9
0kDaの分子量を仮定した。
2 精製(倍)。
当業界の軌線者にとって、ここに記載された発明に対して、具体的に記載したち
の以外の変形および修飾がなされ得ることは明らかなはずである。本発明はそれ
らの変形および修飾を全て包含するものとする。本発明はまた、個々にまたは集
合的にこの明細書で参照または示された段階、特徴、組成物および化合物の全て
並びに前記段階または特徴の2つまたはそれ以上のいずれかおよびあらゆる組み
合わせを包含する。
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クローニング、ア・ラボラド1ノー・マニュアル」、コールド・スプリング・ノ
1−ノく−・ラボラド1ノーズ、コールド・ス−j+)’J’)’−ハーバー、
ニューヨーク、アメリカ合衆国、1989゜配列リスト
(1)総括的情報・
(i)出願人(アメリカ合衆国)、ニコス・アントニー・ニコラ(アメリカ合衆
国以外)ニアムラ・ノド・コーポレイシコン・1ノミテ・ノド(ii)発明の名
称、白血病阻害因子結合蛋白質(iii)配列の数 1
(iv)通信先住所。
(A)名宛人 デビーズ・コリノン・ケープ(B)通り= 1リトル・コリンズ
・ストリート(C)市・ メルボルン
(D)州 ビクトリア
(E)国、オーストラリア
(F)郵便番号 3000
(V)コンピューター読み取り可能フオーム:(、へ)媒体タイプ・5.25”
フロッピー・ディスケ・ノド(B)コンピューター IBMコンパティプル(C
)オペレーティング・システムMS−DOS5.0(D)ソフトウエアワードパ
ーフェクト5.1(vl)最新出願データ
(A)出願番号国際出願
(B)出願臼 1993年7月1日
(C)分類・
(vii)先行出願データ:
(A)出願番号、オーストラリア国特許出願第PL3265/92号(B)出願
臼: 1992年7月1日
(viii)代理人/エージェント情報:(A)名前、ジョン・マイケル・スラ
ソタリー(B)登録番号:
(C)証明/認可証番号:E J H/J MS/EK(ix)テレコミュニケ
ーンヨン情報:(A)電話:(03)254 2777(B)テレファックス:
(03)254 2770配列番号1に関する情報・
(1)配列の特徴:
(A)長さ=23アミノ酸残基
(B)タイプ、アミノ酸
(C)鎖構造=1本
(D)トポロジー、線形
(11)分子タイプ、蛋白質
(V)フラグメントタイプ二N末端フラグメント(xi)配列記載、配列番号I
Gly Val Gln Asp Leu Lys Cys Thr Thr
Asn IQAsn Met Arg Val Trp Asp Cys Th
r Trp Pro 20Ala Pro Leu
分画番号
IG 2
時間(分)
時間(分)
已1k
F2O3
[LIF](単位 7m0
逆数的血清希釈率
FI38A
特異的結合
0 300006α)0090000120000150000鞠′R1/!8
尉I冨曇
濃度(ナノモル)
国際調査報告 ′−1−1□Na
PCT/AU!3#
国際調査報告PCTIAIj931DLmS唱譜=エエヘ≧==1#究=;7も
m:1=畳=for!hesepanicu−winch aremereJy
grvenforthepurposeofinfornsaムon。
For+s PCTnSknr町紬式1uaily 岬μXju1719921
aepiuフロントページの続き
(51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号Cl2N 15109
C12P 21102 C9282−48GOIN 33153 V 7055
−2J(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE)
、0A(BP、BJ、CF、CG、 CI、 CM、 GA、 GN、 ML、
MR,NE、SN。
TD、TG)、AT、AU、BB、BG、BR,BY。
CA、CH,CZ、DE、DK、ES、FI、GB、HU、JP、KP、KR,
KZ、LK、LU、MG、MN、 MW、 NL、 No、 NZ、 PL、
PT、 RO,RU。
SD、SE、SK、UA、US、VN
I
A61K 37102 ADV
(72)発明者 メトカーフ、ドナルドオーストラリア連邦ヴイクトリア310
3、ポールウィン、ユニオン・ロード268番(72)発明者 シンプソン、リ
チャード・ジェイオーストラリア連邦ヴイクトリア3121、リッチモンド、ス
タンリー・ストリート42番
Claims (33)
- (1)第一ほ乳動物種から得られる可溶性形態で分離された白血病抑制因子(L IF)結合蛋白質(LBP)であって、これが第一ほ乳動物種からのLIFがM 1骨髄性白血病細胞の分化を誘導する能力を抑制し得る度合と比べて、第二ほ乳 動物種からのLIFの同能力をインビトロでかなりの程度まで抑制し得るLBP 。
- (2)LBPが、第一ほ乳動物種からのLIFに対する結合親和力と比べて、第 二ほ乳動物種からのLIFに対して少なくとも100倍高い結合親和力を有する ことを特徴とする、第一ほ乳動物種から得られる可溶性形態の分離LBP。
- (3)第一ほ乳動物種が、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、 ウマまたは霊長動物から成る群から選択される、請求項1または2記載の分離L BP。
- (4)第二ほ乳動物種が、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、 ウマまたは霊長動物から成る群から選択される、請求項1または2記載の分離L BP。
- (5)第一ほ乳動物種がマウスであり、第二ほ乳動物種がヒトである、請求項1 または2記載の分離LBP。
- (6) (i)一グリコシル化形態での見かけ上の分子量が、SDS−PAGE測定によ ると約90000±10000ダルトンである、(ii)一非グリコシル化形態 のN−グリカナーゼ処理後における見かけ上の分子量が、SDS−PAGE測定 によると約65000±15000ダルトンである、および (iii)アミノ酸配列が、そのN末端部分に【配列があります】 (配列番号1)を実質的に含むか、またはそれと少なくとも55%アミノ酸類似 性を有するという特性の1つまたはそれ以上を有する、請求項5記載の分離LB Pまたはその機能的突然変異体、誘導体または一部。
- (7)LBPを特定する融合ポリペプチドであって、第一および第二アミノ酸配 列を含む融合ポリペプチドであり、ここで第一アミノ酸配列は第一ほ乳動物種由 来のLBPから誘導され得、第二アミノ酸配列は第二ほ乳動物種由来のLBPか ら誘導され得、ここで第一ほ乳動物種由来のLBPは、これが第一ほ乳動物種か らのLIFがM1骨髄性白血病細胞の分化を誘導する能力を抑制し得る度合と比 べて、第二ほ乳動物種からのLIFの同能力をインビトロでかなりの程度まで抑 制し得るものであることから、第一ほ乳動物種由来のLIFの場合と比べて第二 ほ乳動物種由来のLIFをかなりの程度まで抑制する能力を保持している融合ポ リペプチド。
- (8)融合ポリペプチドが、第一ほ乳動物種からのLIFに関する親和力と比べ ると第二ほ乳動物種由来のLIFに関して少なくとも100倍高い結合親和力を 有することを特徴とする、請求項7記載の融合ポリペプチド。
- (9)第一ほ乳動物種がマウスであり、第二ほ乳動物種がヒトである、請求項7 または8記載の融合ポリペプチド。
- (10)LBPを特定する融合ポリペプチドであって、第一および第二アミノ酸 配列を含む融合ポリペプチドであり、ここで第一アミノ酸配列はマウス由来のL BPから誘導され得、第二アミノ酸配列はヒト由来のLBPから誘導され得、こ こで融合ポリペプチドは、これがマウスLIFがM1骨髄性白血病細胞の分化を 誘導する能力を抑制し得る度合と比べて、ヒト由来のLIFの同能力をインビト ロ。 でかなりの程度まで抑制し得るものであり、融合ポリペプチドをヒトに投与する と、天然または組換えマウスLBPをヒトに投与した場合と比べて融合ポリペプ チドに対する免疫応答を実質的に低減化させるものである、融合ポリペプチド。
- (11)第一ほ乳動物種から得られる可溶性形態のLBPを含む組成物であって 、LBPは、これが第一ほ乳動物種からのLIFがM1骨髄性白血病細胞の分化 を誘導する能力を抑制し得る度合と比べて、第二ほ乳動物種からのLIFの同能 力をインビトロでかなりの程度まで抑制し得るものであり、LBP特性をもたな い蛋白質分子を実質的に含まない組成物。
- (12)LBPが、第一ほ乳動物種からのLIFに関する結合親和力と比べて、 第二ほ乳動物種からのLIFに関して少なくとも100倍高い結合親和力を有す ることを特徴とする、第一ほ乳動物種から得られる可溶性形態のLBPを含む組 成物。
- (13)第一ほ乳動物種が、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ 、ウマまたは霊長動物から成る群から選択される、請求項11または12記載の 組成物。
- (14)第二ほ乳動物種が、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ 、ウマまたは霊長動物から成る群から選択される、請求項11または12記載の 組成物。
- (15)第一ほ乳動物種がマウスであり、第二ほ乳動物種がヒトである、請求項 11または12記載の組成物。
- (16)LBPか°、 (i)−グリコシル化形態での見かけ上の分子量が、SDS−PAGE測定によ ると約90000±10000ダルトンである、(ii)−非グリコシル化形態 のN−グリカナーゼ処理後における見かけ上の分子量が、SDS−PAGE測定 によると約65000±15000ダルトンである、および (iii)アミノ酸配列が、そのN末端部分に【配列があります】 (配列番号1)を実質的に含むか、またはそれと少なくとも55%アミノ酸類似 性を有するという特性の1つまたはそれ以上を有するLBPまたはその機能的突 然変異体、誘導体または一部である、請求項11記載の組成物。
- (17)請求項1または2または6または7記載のLBPをコートする配列かま たはその配列に相補的なヌクレオチド配列を含むか、またはLBPをコードし、 アミノ酸配列: 【配列があります】 (配列番号1)をコードする核酸分子と低ストリンジェンシー条件下でハイブリ ダイズし得るヌクレオチド配列を含む核酸分離体。
- (18)請求項17記載のヌクレオチド配列中の少なくとも10ヌクレオチドの 隣接配列とハイブリダイズし得る核酸分離体。
- (19)請求項17記載の核酸分離体を含むベクター。
- (20)ほ乳類におけるLIF活性の抑制方法であって、上記ほ乳類に有効量の 可溶性異種LBPを投与することを含み、上記異種LBPが、LBPと同じほ乳 類由来のLIFの場合と比べて処置され間ほ乳類においてLIFを強力に抑制し 得るものである方法。
- (21)LBPが、 (i)−グリコシル化形態での見かけ上の分子量が、SDS−PAGE測定によ ると約90000±10000ダルトンである、(ii)−非グリコシル化形態 のN−グリカナーゼ処理後における見かけ上の分子量が、SDS−PAGE測定 によると約65000±15000ダルトンである、および (iii)アミノ酸配列が、そのN末端部分に【配列があります】 (配列番号1)を実質的に含むか、またはそれと少なくとも55%アミノ酸類似 性を有するという特性の1つまたはそれ以上を有するLBPまたはその機能的突 然変異体、誘導体または一部である、請求項20記載の方法。
- (22)LBPが融合ポリペプチドであり、第一および第二アミノ酸配列を含む 融合ポリペプチドであり、ここで第一アミノ酸配列は第一ほ乳動物種由来のLB Pから誘導され得、第二アミノ酸配列は第二ほ乳動物種由来のLBPから誘導さ れ得、ここで第一ほ乳動物種由来のLBPは、これが第一ほ乳動物種からのLI FがM1骨髄性白血病細胞の分化を誘導する能力を抑制し得る度合と比べて、第 二ほ乳動物種からのLIFの同能力をインビトロでかなりの程度まで抑制し得る ものであることから、融合ポリペプチドが、第一ほ乳動物種由来のLIFの場合 と比べて第二ほ乳動物種由来のLIFをかなりの程度まで抑制する能力を保持し ているものである、請求項20記載の方法。
- (23)LBPが融合ポリペプチドであって、前記融合ポリペプチドはLBPを 特定し、かつ第一および第二アミノ酸配列を含むものであり、ここで第一アミノ 酸配列はマウス由来のLBPから誘導され得、第二アミノ酸配列はヒト由来のL BPから誘導され得、ここで融合ポリペプチドは、これがマウスLIFがM1骨 髄性白血病細胞の分化を誘導する能力を抑制し得る度合と比べて、ヒト由来のL IFの同能力をインビトロでかなりの程度まで抑制し得るものであり、融合ポリ ペプチドをヒトに投与すると、天然または組換えマウスLBPをヒトに投与した 場合と比べて融合ポリペプチドに対する免疫応答が実質的に低減化する、請求項 20記載の方法。
- (24)処置されるほ乳類がヒトであり、LBPがマウスに起源を有する、請求 項21または22記載の方法。
- (25)ほ乳類の血清における異種LBPの有効量が血清1m1当たり0.00 1μg〜100μgである、請求項24記載の方法。
- (26)さらにサイトカイン、抗生物質、抗癌剤および免疫調節性化合物から成 る群から選択される1種またはそれ以上の活性化合物の連続または同時投与を含 む、請求項20記載の方法。
- (27)1種またはそれ以上の医薬用担体および/または希釈剤と共に請求項1 または2または6または7記載のLBPを含む医薬組成物。
- (28)生物試料からのLIF検出方法であって、生物試料をほ乳類由来の固定 化LBPと接触させることを含む方法であり、ここでLBPは、これがLBPと 同じほ乳類に由来するLIFがM1骨髄性白血病細胞の分化を誘導する能力を抑 制し得る度合と比べて、最初に挙げたLIFの同能力をインビトロでかなりの程 度まで抑制し得、および/またはLBPは、前記LBPと同じほ乳類に由来する LIFの結合親和力と比べて、最初に挙げたLIFに関して少なくとも100倍 高い結合親和力を有するものであり、ここで前記接触は、試料中で固定化LBP およびLIF間に複合体が形成されるのに充分な時間および条件下で行なわれ、 さらにLBP−LIF複合体を、前記LIFに特異的であってシグナルを供し得 るリポータ−分子により標識された抗体と接触させ、前記リポータ−分子により 発せられたシグナルに基づいて結合LIFの存在を測定することを含む方法。
- (29)代わりにLBP−LIF複合体を前記LIFに特異的な非標識抗体と接 触させ、次いで第1抗体に特異的であり、リポータ−分子により標識された第2 抗体を用いてLIF結合抗体を検出することを含む、請求項28記載の方法。
- (30)LBPが、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマま たは霊長動物から成る群から選ばれるほ乳類に由来する、請求項28または29 記載の方法。
- (31)LIFが、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマま たは霊長動物から成る群から選ばれるほ乳類に由来する、請求項28または29 記載の方法。
- (32)LBPがマウスに由来し、LIFがヒトに由来する、請求項28または 29記載の方法。
- (33)LBPが、 (i)−グリコシル化形態での見かけ上の分子量が、SDS−PAGE測定によ ると約90000±10000ダルトンである、(ii)−非グリコシル化形態 のN−グリカナーゼ処理後における見かけ上の分子量が、SDS−PAGE測定 によると約65000±15000ダルトンである、および (iii)アミノ酸配列が、そのN末端部分に【配列があります】 (配列番号1)を実質的に含むか、またはそれと少なくとも55%アミノ酸類似 性を有するという特性の1つまたはそれ以上を有するLBPまたはその機能的突 然変異体、議導体または一部である、請求項32記載の方法。
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